KR102165173B1 - 경량이물질 제거판 및 제거판의 청소를 위한 클리닝 모듈을 구비한 경량이물질 선별용 트롬멜 및 이를 구비한 건설폐기물의 선별분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는. 본체와, 선별핀과, 제거부재와, 클리닝 모듈과, 이송부재를 구비하고 있고, 제거부재는 사이에 슬릿이 형성된 제거판을 포함하며, 클리닝 모듈은 회전 브러시와 회동 아암을 포함하는 구성을 가지고 있어서, 본체의 내부에 원주를 따라 구비된 선별핀에 폐비닐 등과 같은 가벼운 중량의 경량이물질이 걸리게 한 후, 본체의 천정부에서 선별핀이 제거부재의 슬릿을 통과하는 과정에서 선별핀의 외면이 슬리면서 경량이물질이 선별핀으로부터 자동적으로 분리되어 별도로 이송됨으로써 경량이물질을 더욱 효율적으로 선별하여 제거할 수 있게 되며, 슬릿이 폐색되는 경우 회동 아암의 회동에 의해 회전 브러시가 슬릿에 접근하여 회전에 의해 슬릿을 청소함으로써 선별핀의 통과를 보장하여 경량이물질의 제거 작동이 원활하게 이루어질 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 트롬멜과, 이를 구비한 경량이물질 선별분리 장치가 제공된다.

Description

경량이물질 제거판 및 제거판의 청소를 위한 클리닝 모듈을 구비한 경량이물질 선별용 트롬멜 및 이를 구비한 건설폐기물의 선별분리장치{Trommel and Apparatus for Sorting Lightweight Waste}

본 발명은 트롬멜(Trommel) 및 이를 구비한 경량이물질 선별분리장치에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 건설폐기물에서 순환골재를 분류하는데 이용되는 트롬멜의 내부에 폐비닐, 폐스티로폼, 폐섬유 등과 같은 가벼운 중량의 경량이물질을 포획하는 선별핀(pin)을 설치하고, 트롬멜의 천정부에는 선별핀에 포획된 경량이물질을 떼어내는 제거판을 설치하며, 제거판의 후방에는 회전 브러시(brush)를 이용하여 제거판 사이에 형성된 슬릿을 청소하는 클리닝 모듈(cleaning module)을 설치함으로써, 경량이물질이 포획된 선별핀이 본체의 회전에 의해 이동하여 슬릿을 통과하는 과정에서 경량이물질이 청소판에 의해 선별핀으로부터 자동적으로 분리되게 하여 이송하며, 슬릿에 경량이물질이 끼게 되어 선별핀의 통과 및 경량이물질의 분리가 어려울 경우에는 클리닝 모듈에 구비된 회전 브러시가 제거판의 배면에 접근하여 슬릿을 청소하여 개방된 상태를 유지하여 선별핀의 원활한 통과를 보장함으로써, 건설폐기물로부터 경량이물질을 더욱 효율적으로 선별 분리하여 제거할 수 있으며, 그에 따라 순환골재의 품질을 더욱 향상시킬 수 있게 되는 "경량이물질 제거판 및 제거판의 청소를 위한 클리닝 모듈을 구비한 경량이물질 선별용 트롬멜", 그리고 "이를 구비한 건설폐기물의 선별분리장치"에 관한 것이다.

대한민국 등록특허 제10-1907579호에는 건설폐기물로부터 자원으로서 활용할 수 있는 골재나 토사 등의 순환골재를 생산하기 위한 장치로서 트롬멜(Trommel)을 이용한 장치가 개시되어 있다. 트롬멜은 일반적으로 망눈이 형성되어 있거나 구멍이 천공되어 있는 원기둥 부재(원통형 또는 드럼 형태의 부재)로 이루어지며 건설폐기물이 투입되는 투입구, 및 내부에 남겨진 잔류물을 배출하기 위한 배출구를 가지고 있다. 트롬멜은 원통형상의 부재로 제작될 수도 있고, 원통형상의 부재에 구멍이 천공되어 있는 형태로 제작될 수도 있으며, 철근 등의 선재를 이용하여 망형태로 제작된 것일 수도 있다. 편의상 청구범위를 포함하여 본 명세서의 전체에서 "망눈"은 망형태로 제작된 부재의 구멍이나 원통형상의 부재에 천공된 구멍을 모두 포함하는 의미로 사용되었다.

트롬멜을 구비한 경량이물질 선별분리장치에는 트롬멜을 지지하고 회전시키기 위한 회전롤러, 받침대 등의 회전장치가 구비되며, 트롬멜의 망눈을 통과하여 낙하된 골재 등의 순환골재를 이송하기 위한 하부 컨베이어 벨트 등의 하부이송장치도 구비된다. 트롬멜은 원기둥 형상의 중심축을 회전 중심으로 하여 회전하게 된다. 파쇄된 형태의 건설폐기물이 트롬멜의 내부로 투입되고 트롬멜이 회전하면서 토사 등과 같은 작은 크기의 순환골재는 트롬멜의 망눈을 통과하여 낙하되어 하부이송장치에 의해 정해진 장소로 이송된다. 트롬멜의 망눈을 통과하지 못한 골재 등의 잔여물은 배출구로 배출되어 취합된다.

건설폐기물에는 폐비닐, 폐스티로폼, 폐섬유 등과 같은 가벼운 중량의 경량이물질이 포함되어 존재할 수 있는데, 종래의 트롬멜과 이를 구비한 종래의 선별분리장치에서는 이러한 경량이물질을 건설폐기물로부터 효과적으로 선별하여 분리해내지 못하는 단점이 있다. 종래 기술에서는 건설폐기물에 섞여 있던 경량이물질이 트롬멜이 회전하는 동안에도 계속하여 그 내부에 존재하다가 트롬멜에 남겨진 골재 등의 잔여물과 함께 배출구로 배출되고, 그에 따라 트롬멜을 거쳐 온 잔여물에서 또다시 경량이물질을 제거해야 하는 추가적인 작업이 필요하게 되어 비용과 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1907579호(2018. 10. 12. 공고).

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 트롬멜에 투입된 건설폐기물을 회전시켜서 선별분리 작업에 의해 건설폐기물로부터 순환골재를 생산하는 선별분리장치에서, 건설폐기물에 섞여 있는 폐비닐, 폐스티로폼, 폐섬유 등의 경량이물질을 트롬멜의 회전과정에서 효율적으로 선별하고 분리하여 트롬멜의 외부로 용이하게 배출함으로써, 트롬멜을 지나온 잔류물에서 또다시 경량이물질만을 선별하기 위한 별도의 공정을 수행할 필요가 없게 만들거나 또는 최소화시키고, 이를 통해서 경량이물질의 선별 제거에 따른 작업부하를 경감하고 추가적인 처리비용 및 처리시간을 절감할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히, 본 발명에서는 경량이물질을 선별 분리하는 성능을 최적의 상태로 유지할 수 있도록 하는 추가적인 클리닝 구성을 더 구비한 형태의 트롬멜과, 이를 이용한 건설폐기물의 선별분리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 망눈을 가지며 회전하는 본체와, 상기 본체 내면에서 원주를 따라 복수개가 배치되며 내측으로 돌출되어 경량이물질이 걸리게 되는 선별핀과, 본체 내부의 천정부에 배치되어 경량이물질을 선별핀으로부터 분리시키는 제거부재와, 회전 브러시 및 회동 아암을 포함하여 구성되어 본체 내부의 천정부에서 제거부재의 후방에 배치되는 클리닝 모듈과, 선별핀은 본체의 원주를 따라 복수개가 선별핀 링을 이루도록 배치되고, 상기 선별핀 링은 종방향으로 링 간격을 두고 복수개로 구비되며; 제거부재는, 종방향으로 연장된 설치 축부재와, 종방향으로 면적을 가지는 판부재로 이루어져서 설치 축부재에 하단이 결합되어 일체로 구비되며 복수개가 종방향으로 간격을 두고 설치되는 제거판을 포함하여 구성되며; 제거부재에서, 종방향으로 각각의 제거판은 선별핀 링의 링 간격 사이에 대응되는 종방향 폭을 가지고 있어서, 제거판 사이에는 선별핀의 두께에 대응되는 슬릿이 형성되어 있으며; 본체에 경량이물질이 포함된 건설폐기물이 투입되면, 본체의 회전 과정에서 경량이물질이 선별핀에 포획되고, 선별핀이 천정부로 움직이면서 제거부재의 슬릿을 통과하여 지나가는 과정에서 제거판이 선별핀의 외면을 쓸어내어 경량이물질을 선별핀으로부터 분리시키고, 선별핀으로부터 떼어 내진 경량이물질은 이송부재로 낙하되어 이송부재에 의해 배출됨으로써 건설폐기물로부터 경량이물질을 선별분리하게 되며; 클리닝 모듈은, 종방향으로 연장된 중앙축을 중심으로 중앙축 주변에 솔이 돌출되어 있는 형태의 회전 브러시와, 제거부재에 결합되어 있어서 회동에 의해 회전 브러시를 휴지(休止) 위치와 클리닝 위치로 움직이게 하는 회동 아암을 포함하여 구성되며; 제거부재의 슬릿이 경량이물질에 의해 막혀 있거나 오염된 상태가 되면, 휴지 위치에 있던 회동 아암의 회동에 의해 회전 브러시가 제거판의 배면에 닿을 수 있는 클리닝 위치로 이동하고 회전 브러시가 회전하여 슬릿을 청소함으로써 선별핀이 슬릿을 통과할 수 있는 상태로 만들게 되는 것을 특징으로 하는 트롬멜이 제공된다.

또한 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여 건설폐기물로부터 자원으로서 활용할 수 있는 골재나 토사 등의 순환골재를 분리 선별하기 위한 다양한 형태의 선별분리장치로서, 상기한 본 발명의 트롬멜과, 트롬멜을 지지하고 회전시키기 위한 회전모듈과, 트롬멜의 망눈을 통과하여 낙하된 것을 이송하기 위한 하부이송모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물 선별분리장치가 제공된다.

본 발명의 트롬멜에서는, 본체 내부로 투입된 건설폐기물 중에서 망눈을 통과하지 못하고 남아있던 잔류물에 존재하는 폐비닐, 폐스티로폼, 폐섬유 등과 같은 경량이물질은 선별핀에 포획된 채 선별핀과 함께 본체의 회전에 의해 움직이고, 이 과정에서 제거부재의 제거판이 선별핀의 외면을 쓸어내어 경량이물질을 선별핀으로부터 떼어내며 떼어내진 경량이물질은 이송부재로 낙하되어 본체의 외부로 배출된다. 따라서 본 발명에 의하면, 트롬멜에 투입된 폐기물을 회전시켜서 선별분리하는 과정에서, 트롬멜의 본체에 형성된 망눈을 통과하지 못하고 트롬멜의 내부에 잔류하는 잔류물에 경량이물질이 섞여 있더라도, 트롬멜의 회전과정에서 경량이물질을 효율적으로 그리고 자동적으로 선별하고 분류하여 트롬멜의 외부로 용이하게 배출할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

특히, 본 발명에서는 필요할 때 클리닝 모듈의 회전 브러시가 제거판 사이의 슬릿에 닿을 수 있는 위치로 이동하여 회전에 의해 슬릿을 청소하게 되므로 선별핀이 슬릿을 원활하게 통과하는 것을 상시 보장하게 되며, 그에 따라 제거부재가 선별핀으로부터 경량이물질을 떼어내는 작동이 안정적으로 일관성이 있게 진행되어 선별핀과 제거부재에 의한 경량이물질의 선별 분류 및 제거 작업이 더욱 원활하게 진행되는 효과가 발휘된다.

따라서 종래 기술과 달리, 본 발명에 의하면 트롬멜을 거쳐 온 잔류물에서 또다시 경량이물질만을 선별하기 위한 별도의 공정을 수행할 필요가 없거나 최소화시킬 수 있으며, 그에 따라 경량이물질 선별 제거 부하가 줄어들게 되고 경량이물질의 선별 제거에 소요되는 추가적인 처리비용 및 처리시간을 크게 절감할 수 있게 되어 그만큼 순환골재 생산의 경제성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

도 1은 본 발명의 건설폐기물 선별분리장치에 구비된 트롬멜의 개략적인 사시도이다.
도 2 및 도 3은 각각 도 1의 원 A부분에 대한 개략적인 부분 확대 사시도이다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 트롬멜에 대한 개략적인 정면도이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 트롬멜에 구비되는 선별핀의 다양한 형태를 보여주는 개략도이다.
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 트롬멜에 구비되는 제거부재와 클리닝 모듈만을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 9 내지 도 12는 각각 본 발명의 트롬멜에서 경량이물질의 분리 선별이 이루어지는 과정을 순차적으로 보여주는 트롬멜에 대한 개략적인 종방향 정면도이다.
도 13은 본 발명의 트롬멜에서 클리닝 모듈이 클리닝 동작 상태로 변화되는 것을 보여주는 트롬멜의 개략적인 종방향 정면도이다.

아래에서는 도면을 참조하여 서술되는 내용은 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명으로서, 본 발명의 권리범위는 아래에서 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다. 또한 단수의 표현은 문맥상 명백히 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 한편, 본 발명에서 "종방향"은 후술하는 트롬멜(100)의 원통형 본체(1)가 길게 연장되는 방향을 의미하며, 본체(1)를 이루는 원통형상의 원주를 따라가는 방향을 "원주방향"이라고 기재한다.

본 발명에 따른 건설폐기물의 선별분리장치는, 트롬멜(100), 상기 트롬멜(100)을 지지하고 회전시키기 위한 회전모듈, 및 트롬멜(100)의 망눈을 통과하여 낙하된 것을 이송하는 하부이송모듈을 포함하고 있으며, 건설폐기물에 포함된 경량이물질을 분리 선별함으로써, 자원으로부터 활용할 수 있는 골재나 토사 등의 순환골재를 생산하는 장치이다. 회전모듈과 하부이송모듈은 공지된 것을 사용할 수 있다. 따라서 아래에서는 트롬멜(100)을 중심으로 본 발명을 설명한다.

도 1은 본 발명의 트롬멜(100)을 보여주는 개략적인 사시도이다. 도 2 및 도 3에는 각각 트롬멜(100)을 이루는 본체(1)에서 제거부재(3)와 클리닝 모듈(5)이 설치되어 있는 천정부를 발췌하여 보여주는 도 1의 원 A부분에 대한 개략적인 부분 확대 사시도이다. 도 2는 클리닝 모듈(5)이 작동하지 않을 때를 보여주는 것이고, 도 3은 클리닝 모듈(5)이 제거부재(3)의 제거판(31) 및 슬릿(33)을 청소하도록 클리닝 동작을 하고 있을 때를 보여주는 것이다. 도 4는 도 2의 상태에 있는 트롬멜(100)을 보여주는 개략적인 종방향 정면도이고, 도 5는 도 3의 상태에 있는 트롬멜(100)을 보여주는 개략적인 종방향 정면도이다.

도면에 도시된 것처럼 본 발명에 따른 트롬멜(100)은, 망눈을 가지며 회전하게 되는 원기둥 형상의 본체(1)와, 상기 본체(1)의 내면에서 원기둥 형상의 원주를 따라 간격을 두고 복수개가 배치되며 내측으로 돌출되어 있어서 폐비닐, 폐섬유 등과 같은 경량이물질을 포획하는 선별핀(2)과, 본체(1)의 내부 천정부에 배치되어 선별핀(2)에 포획되어 있는 경량이물질을 선별핀(2)으로부터 분리시키는 제거부재(3)와, 상기 제거부재(3)에 형성된 슬릿(33)을 청소하는 클리닝 모듈(5)과, 선별핀(2)으로부터 털어내져서 낙하되는 경량이물질을 받아서 이송하기 위한 이송부재(4)를 포함하여 구성된다.

본 발명의 트롬멜(100)에서, 본체(1)는 종래기술과 마찬가지로 토사 등이 통과할 수 있는 망눈을 가지는 원기둥 또는 원통 형상의 부재로 이루어지며 원기둥의 중심축을 회전중심으로 회전하게 된다. 본체(1)가 회전하면, 그 내부로 투입된 건설폐기물에 포함되어 있던 토사 등과 같이 크기가 작은 것은 망눈을 통과하여 낙하하게 되고, 낙하된 것은 본체(1)의 하부에 위치하고 있는 컨베이어 벨트 등의 하부이송모듈에 의해 정해진 장소로 이송된다. 본 명세서 및 청구범위를 기재함에 있어서는 편의상 망부재의 구멍이나 원통형상의 부재에 천공된 구멍을 모두 포함하는 의미로 "망눈"이라는 용어를 사용하였다.

도 6의 (a) 및 (b)에는 각각 선별핀(2)의 다양한 형태를 각각 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 선별핀(2)은 본체(1)의 내면에서 내부를 향하여 돌출된 부재로서, 도 6의 (a)에 도시된 것처럼 단순히 길게 연장되어 뾰족한 형태의 단부를 가지면서 외면이 매끈한 면으로 이루어진 부재로 구성될 수 있다. 또한 선별핀(2)은 도 6의 (b)에 도시된 것처럼 뾰족한 단부를 가지면서 포획돌기(22)가 외면에 돌출된 형태로 구비된 부재로 이루어질 수 있다. 포획돌기(22)는 도 6의 (b)에 도시된 것처럼 솔(브러시의 솔)의 형태로 구비될 수 있지만, 단순히 선별핀(2)의 외면을 거칠게 만듦으로써 포획돌기(22)를 형성할 수도 있다. 편의상 명세서에 첨부된 도면에서는 도 6의 (b)에 도시된 형태의 선별핀(2)이 구비된 것으로 표현하였다. 물론 선별핀(2)의 형상과 구성은 도면에 예시된 것에 한정되지 않으며, 다양한 형태로 변형될 수 있고, 선별핀(2)의 재질 역시 강재(鋼材) 등 다양하게 선택할 수 있다.

이러한 선별핀(2)은 복수개가 본체(1)의 내면에서 원기둥 단면의 원주를 따라 서로 간격을 두고 배치된다. 즉, 본체(1)의 원기둥 형상에 대해 원형 단면을 따라 가상의 원주를 그었을 때, 그 가상의 원주가 그어진 위치에 복수개의 선별핀(2)이 서로 간격을 두고 구비되어 있는 것이다. 선별핀(2) 사이의 간격이 반드시 일정할 필요는 없다. 이와 같이 복수개의 선별핀(2)이 원주 형태로 배치되어 링(ring)의 형태를 이루게 되므로, 복수개의 선별핀(2)이 배치되어서 만들어지는 링(ring)을 편의상 "선별핀 링(ring)"이라고 기재한다. 본 발명은 이미 사용되던 트롬멜의 본체에도 적용될 수 있는 바, 실제 본체(1)의 내경 원주에 대응되는 원형의 링 부재에 선별핀(2)을 복수개로 간격을 두고 설치하여 "선별핀 링"을 제작한 후 이를 본체(1)의 내면에 설치할 수도 있다.

본 발명에서 "선별핀 링"은 도면에 도시된 것처럼 종방향으로 간격을 두고 복수개로 구비된다. 본 발명에서 "선별핀 링"은 본체(1)의 종방향 길이 전체에 걸쳐 구비될 수도 있지만 일부 구간에만 구비될 수도 있다. 본 명세서 및 청구범위에서 "선별핀 링" 사이의 종방향 간격을 "링 간격"이라고 기재한다.

선별핀(2)은 본체(1)와 일체로 되어 있으므로 본체(1)가 회전하면 함께 회전하게 된다. 선별핀(2)은 본체(1)의 내부로 돌출되어 있으므로 건설폐기물에 포함되어 있던 폐비닐, 폐섬유 등과 같은 경량이물질은 선별핀(2)에 박히거나, 선별핀(2) 사이의 간격에 끼이게 됨으로써 선별핀(2)에 포획된다. 선별핀(2)의 외면에 포획돌기(22)가 형성된 경우에는 경량이물질이 포획돌기(22)에 의해 붙잡혀서 선별핀(2)의 외면에 붙어 있는 형태로 포획될 수도 있다. 이렇게 선별핀(2)에 포획된 경량이물질은 본체(1)가 회전하면서 함께 움직이게 된다. 즉, 본체(1)의 내부로 투입된 건설폐기물로부터 순환골재와 경량이물질을 선별분리하기 위하여 본체(1)를 회전시키는 과정에서 건설폐기물에 포함되어 있던 경량이물질은 선별핀(2)에 포획된 후 본체(1)와 함께 회전하게 되는 것이다.

본체(1) 내부의 천정부 아래에는 제거부재(3)와 클리닝 모듈(5)이 설치되어 있다. 도 7 및 도 8에는 각각 제거부재(3)와 클리닝 모듈(5)만을 별도로 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 도 7에는 클리닝 모듈(5)이 휴지(休止) 상태 즉, 슬릿(33)을 청소하지 않는 상태에 있는 것이 도시되어 있고 도 8에는 회전 브러시(50)가 작동하여 제거부재(3)의 슬릿(33)과 제거판(31)을 청소하고 있는 클리닝 동작 상태가 도시되어 있다.

제거부재(3)는 본체(1) 내부의 천정부 아래에 구비되어서 선별핀(2)에 포획된 경량이물질을 선별핀(2)으로부터 떼어내어 제거하는 기능을 수행하는 부재이다. 즉, 경량이물질이 선별핀(2)에 걸려서 붙잡힌 상태로 회전하여 본체(1)의 천정부로 이동하게 되는데, 천정부로 이동된 경량이물질은 본체(1)가 계속하여 회전하는 동안에 제거부재(3)에 의해 자동적으로 선별핀(2)으로부터 떼어내지는 것이다. 제거부재(3)는 종방향으로 연장된 설치 축부재(32)와, 종방향으로 면적을 가지는 판부재로 이루어진 제거판(31)을 포함하여 구성된다. 제거판(31)은 설치 축부재(32)에 하단이 결합되어 일체로 구비되며 복수개가 종방향으로 간격을 두고 설치된다. 설치 축부재(32)와 제거판(31)이 구분되는 형태가 될 수도 있지만, 제거판(31)과 설치 축부재(32)가 원래부터 하나의 부재로 이루어진 형태가 될 수도 있다. 또한 축부재(32)는 도면에 도시된 것처럼 봉형태의 부재일 수도 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

제거부재(3)에 있어서 종방향으로 제거판(31) 사이에는 길게 연장된 형태의 관통공으로 이루어진 슬릿(slit)(33)이 존재하고, 이러한 제거판(31) 사이의 슬릿(33)이 존재하는 위치는 "선별핀 링"의 위치와 동일하다. 즉, 제거판(31)의 종방향 폭은 "링 간격"에 대응하는 것이다. 이러한 구성에 의해 제거판(31) 사이에는 선별핀(2)이 통과할 수 있는 슬릿(33)이 종방향으로 복수개로 이격되어 존재한다. 제거판(31) 사이의 슬릿(33)은 선별핀(2)의 두께에 대응된다. 즉, 제거판(31) 사이에 존재하는 슬릿(33)을 선별핀(2)이 통과하는 것이다.

제거부재(3)에 있어서 제거판(31) 사이에 존재하는 간격 즉, 제거부재(3)에 형성된 슬릿(33)의 개수는, "선별핀 링"의 개수와 동일하다. 따라서 슬릿(33) 사이의 종방향 간격은 "선별핀 링"의 종방향 사이의 거리에 대응되며, 본체(1)에 구비된 "선별핀 링"에서 각각의 선별핀(2)은 슬릿(33)을 순차적으로 통과하게 된다. 즉, 제거판(31) 사이에 형성된 슬릿(33) 사이로 선별핀(2)이 통과하는 것이다. 필요에 따라서는 제거판(31)의 슬릿(33)에서 서로 마주보는 제거판(31)의 종방향 측면에는 솔(브러시의 솔) 등의 추가적인 측면 쓸림 부재가 부착되어 선별핀(2)이 제거판(31) 사이의 슬릿(33)을 통과할 때 측면 쓸림 부재가 선별핀(2)의 측면을 쓸어내어 더욱 적극적으로 청소하게 구성할 수도 있다.

한편, 제거부재(3)에 있어서 제거판(31)은 연직하게 세워지거나 또는 기울어지게 설치된 평판(平板)(평면판)으로 이루어질 수도 있지만, 도 7 및 도 8에 각각 예시된 것처럼 본체(1)의 내면을 향하여 볼록한 형태의 곡면을 가지는 곡면판으로 이루어질 수 있다. 즉, 제거판(31)은 도면에 예시된 것처럼 본체(1)의 내면을 향하여 볼록하게 솟도록 상향 굴곡진 곡면을 가지는 곡면판으로 형성될 수도 있는 것이다. 특히, 제거판(31)이 이렇게 상향 굴곡진 형태의 곡면판으로 이루어진 경우, 제거판(31)의 상향 단부는 본체(1)의 내면에 밀착되어 위치하거나 또는 거의 밀착되도록 근접한 위치에 있는 것이 바람직하다. 상향 굴곡진 곡선면 형태의 곡면판으로 이루어진 제거판(31)을 이용하게 되면, 선별핀(2)이 제거판(31) 사이의 간격을 통과할 때 제거판(31)의 상향 단부가 본체(1)의 원형 단면 곡률과 거의 동일하거나 매우 유사한 형태의 곡률을 가지면서 원주에 대한 접선방향으로 본체(1)의 내면에 밀착되거나 거의 밀착된 상태로 위치하게 되는 것이다. 따라서 위와 같이 본체(1)의 내면에 밀착되어 위치하거나 또는 거의 밀착되도록 근접한 위치에 있게 되는 제거판(31)의 상향 단부는 선별핀(2) 사이로 수평에 가까운 형태로 끼워지게 되고, 선별핀(2)에 붙잡혀 있던 경량이물질을 떼어내어서 제거할 때 제거판(31)에 의해 경량이물질을 선별핀(2)의 단부 방향(본체의 중심 방향)으로 쓸어내는 형태가 될 수 있다. 즉, 선별핀(2)가 제거판(31) 사이의 슬릿(33)을 통과할 때, 상향 굴곡진 곡선면으로 이루어진 제거판(31)의 형상에 의해 선별핀(2)이 진행하는 동안에 점차로 제거판(31)이 선별핀(2)에 포획되어 있던 경량이물질을 본체(1)의 중심 방향으로 연직하게 쓸어내는 형태가 되는 것이다. 따라서 경량이물질이 선별핀(2)의 끝단으로 용이하게 밀려가서 선별핀(2)으로부터 떼어 내지며, 그에 따라 경량이물질이 선별핀(2)에 박혀 있는 형태로 포집되어도 매우 효과적이고 용이하게 경량이물질을 분리 제거할 수 있게 되는 효과가 발휘된다. 제거부재(3)는 본체(1)와 분리되어 이격된 상태로 구비된다. 즉, 본체(1)는 회전하지만 제거부재(3)는 본체(1)의 회전과 무관하게 본체(1)의 천정부 아래에서 그 위치를 고수한 채 고정 설치되는 것이다. 이와 같이 제거부재(3)를 본체(1)와 분리시켜 설치하는 방법은 다양하다. 도면에는 도시하지 않았지만 예를 들어 제거부재(3)를 종방향으로 본체(1)의 종방향 전체 길이 이상으로 연장시켜서, 본체(1) 밖의 위치에서 제거부재(3)의 종방향 양단을 기둥 등의 지지부재에 결합하는 방법 등을 이용할 수 있다.

클리닝 모듈(5)은 제거부재(3)의 제거판(31) 후면 및 제거부재(3)의 슬릿(33)을 청소하기 위하여, 본체(1) 내부의 천정부 아래에서 본체(1)의 원주 방향으로 제거부재(3)의 후방에 구비된다. 위에서 설명한 것처럼 선별핀(2)이 반복하여 제거부재(3)의 슬릿(33)을 통과하는 과정에서 경량이물질이나 기타 오염물질에 의해 슬릿(33)이 막히거나 또는 오염될 수 있으며, 이 경우 선별핀(2)의 통과가 원활하게 이루어지지 않거나 또는 경량이물질을 선별핀(2)으로부터 떼어내는 작동이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다. 이를 방지하기 위하여 본 발명에서는 제거부재(3)의 후방에 클리닝 모듈(5)이 더 구비되어 있는 것이다.

클리닝 모듈(5)은, 종방향으로 연장된 중앙축을 중심으로 중앙축 주변에 솔이 돌출되어 있는 형태의 회전 브러시(brush)(50)와, 제거부재(3)에 결합되어 있어서 회동에 의해 회전 브러시(50)를 휴지(休止) 위치와 클리닝 동작 위치로 움직이게 하는 회동 아암(51)을 포함하여 구성된다. 도면에 도시된 실시예에서 제거부재(3)의 후방으로 연장되어 있는 회동 아암(51)은 그 일단이 제거부재(3)의 설치 축부재(32)의 종방향 양단에 각각 회전가능하게 결합되고, 타단에는 회전 브러시(50)의 중앙축이 회전가능하게 결합되어 있는 구성을 가진다.

제거부재(3)에 형성된 슬릿(33)의 상태가 양호하여 선별핀(2)이 원활하게 슬릿(33)을 통과하는 경우에는, 도 7에 도시된 것처럼 클리닝 모듈(5)의 회전 브러시(50)는 제거부재(3)와 이격되어 위치한다. 즉, 클리닝 동작이 일어나지 않는 휴지(休止) 위치에 있는 것이다. 그런데 슬릿(33)이 경량이물질에 의해 막혀 있거나 오염되는 등과 같이 선별핀(2)이 원활하게 슬릿(33)을 통과하기 어려운 상태가 되면, 도 8에 도시된 것처럼 회동 아암(51)이 회동하여 회전 브러시(50)가 제거판(31)의 배면에 닿을 수 있는 위치로 이동하고 회전 브러시(50)가 회전하여 슬릿(33)을 막고 있는 오염물질 등을 제거하여 슬릿(33)을 청소하게 된다. 즉, 클리닝 동작이 이루어지는 것이다. 이 때, 제거판(31)의 배면도 함께 청소될 수 있다. 특히, 회동 아암(51)의 회동 정도를 조절함으로써 슬릿(33)이 연장되어 있는 방향으로 회전 브러시(50)가 슬릿(33)을 따라 움직이면서 슬릿(33)을 청소할 수 있다. 이와 같은 회전 브러시(50)의 회전에 의한 클리닝 동작에 의해 슬릿(33)이 필요한 정도로 청소된 후에는 다시 회동 아암(51)이 회동하여 도 7에 도시된 것처럼 회전 브러시(50)가 선별핀(2)의 진행을 방해하지 않도록 제거판(31)과 이격된 휴지 위치로 이동하게 된다.

회전 브러시(50)에서, 중앙축의 종방향으로 연장된 전체 길이에 걸쳐서 솔이 돌출 구비될 수도 있지만, 앞서 설명한 것처럼 "선별핀 링"이 종방향으로 간격을 두고 존재하여 슬릿(33) 역시 종방향으로 간격으로 두고 존재하는 경우에는 회전 브러시(50)의 브러시 털이 종방향으로 길게 연속적으로 구비되지 않고 선별핀 링이 존재하는 위치 즉, 슬릿(33)이 존재하는 위치에만 단속적으로 존재할 수 있다. 이러한 구성에 의하면 회전 브러시(50)의 제작비용을 절감할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

본체(1)의 내부에서 제거부재(3)의 아래에는 이송부재(4)가 배치된다. 이송부재(4)는 선별핀(2)으로부터 털어내진 경량이물질이 낙하되면 이를 아래쪽에서 받아내서 이송하는 기능을 수행한다. 이송부재(4)는 컨베이어 벨트로 구성될 수도 있고, 낙하된 경량이물질이 자체 중량에 의해 이송부재(4)의 경사진 표면을 따라 이송되도록 단순히 종방향으로 경사진 판부재로 이루어질 수도 있다. 이송부재(4) 역시 본체(1)와 일체로 결합되어 있는 것이 아니라 본체(1)와 분리되어 구비되며, 본체(1)가 회전하더라도 제거 브러시(3)의 아래에서 그 위치를 고수한 채 존재하게 된다. 이송부재(4)를 본체(1)와 분리시켜 설치하는 방법 역시 다양한 방법을 이용할 수 있으며, 특히 제거 브러시(3)의 설치에 이용한 방식을 이송부재(4)에도 적용할 수 있다.

아래에서는 위와 같은 구성을 가지는 본 발명의 트롬멜(100)에서 경량이물질의 분리 선별이 이루어지는 과정에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다. 도 9 내지 도 12에는 각각 트롬멜(100)에서 경량이물질(W)의 분리 선별이 이루어지는 과정을 순차적으로 보여주는 트롬멜(100)에 대한 개략적인 종방향의 정면도가 도시되어 있다.

우선 도 9에는 경량이물질(W)이 포함되어 있는 상태의 건설폐기물이 트롬멜(100)의 본체(1) 내부로 투입된 상태가 도시되어 있다. 본체(1)의 내부에 투입된 건설폐기물에는 상당량의 경량이물질(W)이 포함될 수 있는데, 편의상 도 9 내지 도 12에서는 1개의 경량이물질(W)만 표현하였다. 본체(1)가 회전하는 과정에서 건설폐기물 중에서 토사 및 적정 크기의 골재 등은 망눈을 통과하게 됨으로써 선별되며 그 외 물질은 본체(1)의 축방향 즉, 종방향으로 천천히 이동하여 최종 배출되는데, 이때 폐비닐, 폐종이, 폐끈 등의 경량이물질(W)은 망눈을 통과하지 못한 채 최종 배출지점을 향하여 이동하게 된다. 이러한 과정에서 경량이물질(W)이 선별핀(2)에 걸리게 된다. 선별핀(2)은 돌출되어 존재하므로 경량이물질(W)은 선별핀(2)의 단부에 꽂히거나 또는 선별핀(2)의 외면에 구비된 포획돌기(22)에 들러붙는 등의 다양한 형태로 선별핀(2)에 포획될 수 있다. 원주방향으로 선별핀(2)의 간격이 좁아서 선별핀(2)이 조밀하게 구비되어 있는 경우에는 선별핀(2) 사이의 간격에 경량이물질이 끼이는 형태로 선별핀(2)에 걸릴 수도 있다. 도 9에서는 경량이물질(W)이 포획되어 있는 선별핀을 영문자 G로 표기하여 다른 선별핀과 구분하였다. 또다른 선별핀에도 경량이물질이 포획될 수 있지만 편의상 도면에서는 경량이물질이 포획되어 있는 선별핀을 최소 개수로 표현하였다.

본체(1)가 회전하면 경량이물질(W)이 포획되어 있는 선별핀(G로 표시된 것)은 도 10에 도시된 것처럼 본체(1)의 천정부로 이동하게 된다. 본체(1)가 계속하여 회전하면 선별핀(G)도 이동하면서 제거부재(3)에 이르게 되고, 계속하여 움직이면서 선별핀(G)는 제거부재(3)의 슬릿(33)을 통과하게 된다. 이 과정에서 선별핀(G)에 포획되어 있던 경량이물질(W)은 슬릿(33)을 통과하지 못하고, 도 11 및 도 12에 도시된 것처럼 선별핀(G)으로부터 분리되어 이송부재(4) 위로 낙하된다. 즉, 제거판(31)이 선별핀(G)의 외면(종방향 양 측면)을 쓸어내면서 선별핀(G)에 포획되어 있던 경량이물질(W)을 선별핀(G)으로부터 분리시키게 되고, 분리된 경량이물질(W)은 이송부재(4) 위로 떨어지는 것이다. 선별핀으로부터 분리되어 이송부재(4) 위로 떨어진 경량이물질(W)은 이송부재(4)에 의해 종방향으로 이송되어 트롬멜(100)의 본체(1) 밖으로 배출된다.

제거판(31)은 연직하게 세워진 평판으로 이루어질 수도 있지만, 앞서 언급한 것처럼 필요에 따라서는 제거판(31)이 상향 굴곡된 곡선면을 가지는 곡면판으로 이루어질 수도 있다. 이와 같기 제거판(31)이 곡면판으로 이루어진 경우, 선별핀(G)이 슬릿(33)을 통과할 때 제거판(31)의 상향 단부가 선별핀(G) 사이로 수평에 가까운 형태로 끼워지게 되고, 선별핀(G)이 이동하는 과정에서 상향 굴곡진 제거판(31)은 선별핀(G)의 측면을 본체(1)의 중심을 향하여 연직 방향으로 쓸어내는 형태가 된다. 즉, 제거판(31)이 경량이물질을 쓸어내는 방향이 본체(1)의 원형 중심 방향이 되는 것이다. 따라서 선별핀(G)에 박혀 있는 형태로 포획되어 있던 경량이물질(W) 역시 제거판(31)에 의해 선별핀(G)의 끝단으로 쉽게 밀려가게 되고, 그에 따라 경량이물질이 선별핀에 깊게 박혀 있는 경우에도 경량이물질이 선별핀(G)으로부터 용이하게 분리된다.

트롬멜(100)에서는 위와 같은 작동이 반복하여 진행되며 그에 따라 트롬멜(100)의 본체(1) 내부에 남아있던 잔류물에 존재하는 경량이물질은 위와 같이 선별핀(2)에 걸려서 천정부로 끌려가고 제거부재(3)에 의해 선별핀(2)으로부터 떼어내져서 이송부재(4)를 통해서 본체(1)의 외부로 배출된다. 트롬멜(100)에 투입된 폐기물을 회전시켜서 분류 선별하는 과정에서, 트롬멜의 본체(1)에 형성된 망눈을 통과하지 못하고 트롬멜의 내부에 잔류하는 잔류물에 경량이물질이 섞여 있더라도, 트롬멜의 회전과정에서 경량이물질을 효율적으로 그리고 자동적으로 선별하고 분류하여 트롬멜의 외부로 용이하게 배출할 수 있게 되는 것이다. 따라서 본 발명에 의하면, 종래 기술과 달리, 트롬멜을 거쳐 온 잔류물에 대해서 또 다시 경량이물질만을 선별하기 위한 별도의 공정을 수행할 필요가 없거나 최소화시키게 할 수 있으며, 그에 따라 경량이물질 선별 제거 부하가 줄어들게 되고 경량이물질의 선별 제거에 소요되는 추가적인 처리비용 및 처리시간을 크게 절감할 수 있게 되어 그만큼 경제성을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 발휘된다.

슬릿(33)의 상태가 양호하여 위에서 설명한 것처럼 선별핀(2)이 원활하게 슬릿(33)을 통과하는 경우에는, 앞서 살펴본 도 4에 도시된 것처럼 클리닝 모듈(5)의 회전 브러시(50)가 선별핀(2)의 진행을 방해하지 않도록 제거판(31)과 이격된 위치에 존재하지만, 슬릿(33)이 경량이물질에 의해 막혀 있거나 오염되는 등과 같이 선별핀(2)이 원활하게 슬릿(33)을 통과하기 어려운 상태 즉, 슬릿(33)이 폐색(閉塞)되면, 슬릿에 대한 클리닝 동작에 의한 청소작업이 진행된다.

도 13에는 본 발명의 트롬멜에서 클리닝 모듈이 클리닝 동작 상태로 변화되는 것을 보여주는 트롬멜의 개략적인 종방향 정면도가 도시되어 있다. 도 13에서 점선으로 도시된 것은 도 4에 도시된 것처럼 클리닝 모듈(5)이 휴지 상태에 있는 것을 나타낸다. 우선 도 5 및 도 13에 도시된 것처럼 회동 아암(51)이 회동하여 회전 브러시(50)가 제거판(31)의 배면에 닿을 수 있는 위치로 이동한다. 후속하여 또는 이와 병행하여 회전 브러시(50)가 회전하여 폐색되거나 오염되어 있는 슬릿(33)을 청소함으로써 슬릿(33)을 다시 온전한 상태로 개방시키게 된다. 이러한 클리닝 동작이 진행됨으로써 슬릿(33)을 다시 개방된 상태로 만들게 되고, 선별핀(2)이 슬릿(33)을 원활하게 통과하여 선별핀(2)으로부터 경량이물질이 떼어내지는 위와 같은 경량이물질 제거작동이 제대로 이루어질 수 있는 상태로 만들게 된다. 상기한 클리닝 모듈(5)의 작동에 의한 클리닝 작업은, 경량이물질을 포획한 선별핀(2)이 슬릿(33)에 접근하기 전에 수행할 수도 있지만, 본체(1)의 회전을 일시적으로 정지시킨 상태에서 수행할 수도 있다. 클리닝 작업을 수행할 때 회동 아암(51)의 회동 정도를 조절함으로써 슬릿(33)의 연장 방향으로 회전 브러시(50)가 슬릿(33)을 따라 움직이면서 슬릿(33)을 청소할 수도 있다.

이와 같이 본 발명에서는 회전 브러시(50)와 이를 회동시키는 회동 아암(51)을 포함하는 클리닝 모듈(5)을 구비하고 있어서 슬릿(33)을 항시 정상적인 상태 즉, 선별핀(2)이 원활하게 통과할 수 있는 상태로 유지할 수 있게 되고, 그에 따라 선별핀(2)과 제거부재(3)에 의한 경량이물질의 선별 분류 및 제거 작업이 더욱 원활하게 진행되는 효과가 발휘된다.

본 발명에 있어서 선별핀(2), 제거부재(3), 클리닝 모듈(5), 및 이송부재(4)로 이루어진 구성이, 본체(1)의 종방향 전체 길이에 걸쳐서 설치될 수도 있지만, 종방향으로 본체(1)의 일부 구간에만 형성될 수도 있고 복수개의 종방향 구간에 간격을 두고 띄엄띄엄 설치될 수도 있다.

1: 본체
2: 선별핀
3: 제거부재
4: 이송부재
5: 클리닝 모듈
50: 회전 브러시
51: 회동 아암
W : 경량이물질
100: 트롬멜

Claims (4)

1. 망눈을 가지며 회전하는 본체와, 상기 본체 내면에서 원주를 따라 복수개가 배치되며 내측으로 돌출되어 경량이물질이 걸리게 되는 선별핀과, 본체 내부의 천정부에 배치되어 경량이물질을 선별핀으로부터 분리시키는 제거부재와, 회전 브러시 및 회동 아암을 포함하여 구성되어 본체 내부의 천정부에서 제거부재의 후방에 배치되는 클리닝 모듈과,
   선별핀은 본체의 원주를 따라 복수개가 선별핀 링을 이루도록 배치되고, 상기 선별핀 링은 종방향으로 링 간격을 두고 복수개로 구비되며;
   제거부재는, 종방향으로 연장된 설치 축부재와, 종방향으로 면적을 가지는 판부재로 이루어져서 설치 축부재에 하단이 결합되어 일체로 구비되며 복수개가 종방향으로 간격을 두고 설치되는 제거판을 포함하여 구성되며;
   제거부재에서, 종방향으로 각각의 제거판은 선별핀 링의 링 간격 사이에 대응되는 종방향 폭을 가지고 있어서, 제거판 사이에는 선별핀의 두께에 대응되는 슬릿이 형성되어 있으며;
   슬릿에서 서로 마주보는 제거판의 종방향 측면에는 브러시 솔의 형태로 이루어진 측면 쓸림 부재가 구비되어 있으며;
   제거부재의 제거판은 본체의 내면을 향하여 볼록한 형태로 상향 굴곡된 곡면을 가지는 곡면판으로 이루어져 있어서;
   본체에 경량이물질이 포함된 건설폐기물이 투입되면, 본체의 회전 과정에서 경량이물질이 선별핀에 포획되고, 선별핀이 천정부로 움직이면서 제거부재의 슬릿을 통과하여 지나가는 과정에서 경량이물질이 슬릿을 통과하지 못하면서 슬릿에서 제거판이 선별핀의 외면을 쓸어내고, 측면 쓸림 부재가 선별핀의 측면을 쓸어내며, 제거판의 상향 단부가 선별핀 사이로 수평에 가까운 형태로 끼워져서 제거판이 경량이물질을 본체의 중심을 향하여 연직 방향으로 쓸어내게 되어, 선별핀에 박혀 있던 경량이물질이 선별핀의 끝단으로 밀려가서 선별핀으로부터 분리되거나 선별핀에 붙어 있던 경량이물질이 선별핀으로부터 분리되고, 선별핀으로부터 분리된 경량이물질은 이송부재로 낙하되어 이송부재에 의해 배출됨으로써 건설폐기물로부터 경량이물질을 선별분리하게 되며;
   클리닝 모듈은, 종방향으로 연장된 중앙축을 중심으로 중앙축 주변에 솔이 돌출되어 있는 형태의 회전 브러시와, 제거부재에 결합되어 있어서 회동에 의해 회전 브러시를 휴지(休止) 위치와 클리닝 동작 위치로 움직이게 하는 회동 아암을 포함하여 구성되며;
   제거부재의 슬릿이 경량이물질에 의해 막혀 있거나 오염된 상태가 되면, 휴지 위치에 있던 회동 아암이 회동하게 되어 회전 브러시가 제거판의 배면에 닿을 수 있는 클리닝 동작 위치로 이동하고, 회전 브러시가 회전하여 슬릿을 청소함으로써 선별핀이 슬릿을 통과할 수 있는 상태로 만들게 되는 것을 특징으로 하는 트롬멜.
2. 제1항에 있어서,
   선별핀의 외면에는, 경량이물질이 붙어서 포획되도록 하는 포획돌기가 돌출된 형태로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 트롬멜.
3. 삭제
4. 건설폐기물로부터 자원으로서 활용할 수 있는 골재나 토사 등의 순환골재를 분리 선별하기 위한 선별분리장치로서,
   청구항 제1항 또는 제2항의 트롬멜과,
   트롬멜을 지지하고 회전시키기 위한 회전모듈과,
   트롬멜의 망눈을 통과하여 낙하된 것을 이송하기 위한 하부이송모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 건설폐기물 선별분리장치.

Images